Relationships between land use, spatial scale and stream macroinvertebrate communities

Abstract

SUMMARY1. The structure of lotic macroinvertebrate communities may be strongly in¯uenced by land-use practices within catchments. However, the relative magnitude of in¯uence on the benthos may depend upon the spatial arrangement of different land uses in the catchment. 2. We examined the in¯uence of land-cover patterns on in-stream physico-chemical features and macroinvertebrate assemblages in nine southern Appalachian headwater basins characterized by a mixture of land-use practices. Using a geographical information system (GIS)/remote sensing approach, we quanti®ed land-cover at ®ve spatial scales; the entire catchment, the riparian corridor, and three riparian`sub-corridors' extending 200, 1000 and 2000 m upstream of sampling reaches. 3. Stream water chemistry was generally related to features at the catchment scale. Conversely, stream temperature and substratum characteristics were strongly in¯uenced by land-cover patterns at the riparian corridor and sub-corridor scales. 4. Macroinvertebrate assemblage structure was quanti®ed using the slope of rankabundance plots, and further described using diversity and evenness indices. Taxon richness ranged from 24 to 54 among sites, and the analysis of rank-abundance curves de®ned three distinct groups with high, medium and low diversity. In general, other macroinvertebrate indices were in accord with rank-abundance groups, with richness and evenness decreasing among sites with maximum stream temperature. 5. Macroinvertebrate indices were most closely related to land-cover patterns evaluated at the 200 m sub-corridor scale, suggesting that local, streamside development effectively alters assemblage structure. 6. Results suggest that differences in macroinvertebrate assemblage structure can be explained by land-cover patterns when appropriate spatial scales are employed. In addition, the in¯uence of riparian forest patches on in-stream habitat features (e.g. the thermal regime) may be critical to the distribution of many taxa in headwater streams draining catchments with mixed land-use practices.

Quantifying the effect of catchment land use and water nutrient concentrations on freshwater river and stream biodiversity

“…Upper and lower confidence levels (95%) are depicted in dashed lines. Data are based on studies by Harding et al, 1998;Euliss and Mushet, 1999;Hall et al, 2001;Sponseller et al, 2001;Bojsen and Jacobsen, 2003;Collier and Quinn, 2003;Harding, 2003;and Bruns, 2005. Linear regression between the percentage of non-natural cover in the catchment and EPT taxon diversity in streams.…”

Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos em dois cursos d'água do Rio Grande do Sul, Brasil

“…Revista Brasileira de Zoologia 20 (1): 115-125, março 2003 (1993), no sul da Nova Zelândia por FRIBERG et al (1997), na França por BEISEL et al (1998) e CHARVET et al (1998, no Equador e Dinamarca por JACOBSEN et al (1997) e JACOBSEN & ENCALADA (1998, em rios suíços por LODS-CROZET et al (2001), nos Estados Unidos por LI et al (2001), SPONSELLER et al (2001), no Canadá por REMPEL et al (2000) e em rios da Noruega por BRITTAIN et al (2001), entre outros.…”

“…LI et al (2001) encontrou índices de Shannon-Wiener variando entre 1,40 a 3,31 em 16 rios do leste de Oregon, Estados Unidos. Um outro estudo, também nos EUA, obteve valores de H' de 1,20 a 2,96 (SPONSELLER et al 2001).…”

“…Resultados obtidos em outros rios, como os pertencentes à Bacia do Rio Macaé, Rio de Janeiro (Brasil), os do sul da Inglaterra, os do leste de Oregon e sudeste da Virginia (USA), revelam a importância deste índice na avaliação da qualidade da água (WRIGHT et al 1993, NESSIMIAN 1997, BAPTISTA et al 2001a, LI et al 2001, SPONSELLER et al 2001. No entanto, CALLISTO & ESTEVES (1998) mencionam que, como a diversidade dos táxons nos rios brasileiros ainda é pouco conhecida, deve-se ter muita cautela ao interpretar os resultados obtidos pela classificação de grupos funcionais proposta por MERRIT & CUMMINS (1984) para rios norte americanos.…”

Comunidade de Odonata (Insecta) em áreas naturais de Cerrado e monocultura no nordeste do Estado de São Paulo, Brasil: relação entre o uso do solo e a riqueza faunística

“…Várias pesquisas têm demonstrado que a conversão de florestas em pastagens ou áreas residenciais pode influenciar os habitats e as comunidades aquáticas de várias maneiras (GURTZ & WALLACE 1984, LENAT & CRAWFORD 1994, OMETO et al 2000, SPONSELLER et al 2001. Por isso, conhecer a relação da biota aquática com o uso do solo do entorno é de grande importância e oferece suporte na elaboração de estratégias regionais de manejo (ALLAN & JOHNSON 1997).…”